Ученые выяснили, что произойдет, если бросить «аксионную бомбу» в черную дыру

Черная дыра изображение

Новое исследование показывает, как фундаментальный закон сохранения заряда может нарушаться возле черной дыры.

Сингулярности, например, в центре черных дыр, где плотность становится бесконечной, часто называют местами, где физика «ломается». Однако это не означает, что «все» может случиться. Однако физиков интересует, какие законы могут нарушиться и как.

Исследовательская группа из Имперского колледжа Лондона, Института Кокрофта и Ланкастерского университета предложила способ, которым сингулярности могут нарушать закон сохранения заряда.

Теория ученых была опубликована в Annalen der Physik.

Соавтор, профессор Мартин МакКолл из физического факультета Imperial, сказал: «Физика ломается в сингулярности — одно из самых известных утверждений в поп-физике. Но, показывая, как это может происходить на самом деле, мы стремимся к одному из самых заветных законов физики: сохранению заряда».

Закон сохранения заряда гласит, что общий электрический заряд любой изолированной системы, включая Вселенную в целом, никогда не меняется. Это означает, что если отрицательно или положительно заряженные частицы перемещаются в одну область, то же количество соответственно заряженных частиц должно выйти.

Это было продемонстрировано в самых маленьких масштабах: когда в экспериментах, таких как Большой адронный коллайдер, создаются или уничтожаются различные частицы, всегда производится или разрушается одинаковое количество отрицательно и положительно заряженных частиц соответственно.

Теперь, изменив классические уравнения физики, включив в них аксионы, кандидата на темную материю, команда смогла показать, что временные сингулярности, такие как черные дыры, которые появляются, а затем испаряются, могут разрушить заряд, когда они подходят к концу своего существования. жизнь.

Аксионы — это гипотетические частицы, которые могут объяснить темную материю — «недостающие» 85% материи Вселенной. Их предсказанные свойства могут сформировать поле, которое будет взаимодействовать с теми полями, о которых физики знали на протяжении веков — электромагнитными полями, которые описываются набором уравнений, называемых уравнениями Максвелла.

Используя раздел математики, называемый дифференциальной геометрией, команда выяснила, как создавать или разрушать заряд, нарушая закон сохранения заряда Вселенной.

Соавтор доктор Джонатан Гратус с факультета физики Ланкастерского университета сказал: «Вы можете представить себе создание «аксионной бомбы», которая удерживает заряд, путем объединения связанных аксионных и электромагнитных полей; а затем сбросить его в испаряющуюся черную дыру. По мере того как конструкция сжимается и исчезает в сингулярности, она уносит с собой электрический заряд. Именно сочетание временной сингулярности и недавно предложенного типа аксионного поля имеет решающее значение для его успеха».

Ученые заявили, что уверждает, что явление аксиона может возникнуть только в экстремальных условиях, которые в настоящее время невозможно создать в лаборатории, но что будущие достижения в области интенсивных лазерных полей могут позволить проверить теорию в земных условиях.

Ранее Курсор писал о катаклизме нового типа в космосе: обнаружено первое слияние черной дыры и нейтронной звезды.

Астрономы обнаружили рекордную черную дыру. Объект находится на расстоянии 12,7 млрд. световых лет от Земли.

Ученые обнаружили необычную черную дыру. Новое исследование показало, что самая первая обнаруженная черная дыра намного больше, чем предполагалось.

Курсор уже сообщал, что ученые опровергли популярное представление о черных дырах. Астрофизики Массачусетского университета в Дартмуте и Университета Род-Айленда опровергли популярное представление о черных дырах, так называемую «теорему об отсутствии волос».

Зафиксировано столкновение черной дыры с загадочным объектом. Астрофизики из нескольких университетов США зафиксировали столкновение черной дыры с объектом, «который не должен существовать».

Стало известно, что ученые предсказали гибель необычной черной экзопланеты.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Напомним, Курсор сообщал о том, что астрономы обнаружили новые теплые экзопланеты, а также раскрыли тайну самой загадочной галактики.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: